KR101806741B1 - 압출성형성이 우수한 밸런싱 웨이트 조성물 - Google Patents

압출성형성이 우수한 밸런싱 웨이트 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR101806741B1
KR101806741B1 KR1020160139313A KR20160139313A KR101806741B1 KR 101806741 B1 KR101806741 B1 KR 101806741B1 KR 1020160139313 A KR1020160139313 A KR 1020160139313A KR 20160139313 A KR20160139313 A KR 20160139313A KR 101806741 B1 KR101806741 B1 KR 101806741B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
balancing weight
composition
epoxy resin
resin
Prior art date
Application number
KR1020160139313A
Other languages
English (en)
Inventor
김형석
윤우원
이무정
김태근
박종현
Original Assignee
현대자동차주식회사
(주) 화승소재
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, (주) 화승소재 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020160139313A priority Critical patent/KR101806741B1/ko
Priority to US15/376,402 priority patent/US10221311B2/en
Priority to CN201611158376.0A priority patent/CN107974055B/zh
Application granted granted Critical
Publication of KR101806741B1 publication Critical patent/KR101806741B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/04Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92Measuring, controlling or regulating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/10Metal compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/32Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/32Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels
    • F16F15/324Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels the rotating body being a vehicle wheel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/32Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels
    • F16F15/34Fastening arrangements therefor
    • F16F15/345Fastening arrangements therefor specially adapted for attachment to a vehicle wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504Controlled parameter
    • B29C2948/92704Temperature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2224/00Materials; Material properties
    • F16F2224/02Materials; Material properties solids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2226/00Manufacturing; Treatments
    • F16F2226/04Assembly or fixing methods; methods to form or fashion parts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 압출성형성이 우수한 밸런싱 웨이트 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스테인리스강(SUS)과 수지 베이스로 이루어지며, 상기 수지 베이스로는 폴리에스터계 엔지니어링 플라스틱, 에폭시 수지 및 이온가교형 탄성체를 적정 함량비로 포함하고 있어 압출 흐름성 향상과 성형물의 굴곡 강도 및 접착성을 개선하는 효과를 얻는 밸런싱 웨이트 조성물에 관한 것이다.

Description

압출성형성이 우수한 밸런싱 웨이트 조성물 {Balancing weight with excellent extrudability}
본 발명은 압출성형성이 우수한 밸런싱 웨이트 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 타이어 휠은 불균형한 부분이 있으면 회전에 따른 원심력으로 인해 진동이 발생하고, 그로 인해 소음발생 및 타이어의 편마모, 핸들의 떨림 현상 등이 유발된다. 특히, 고속으로 주행할 경우 휠 밸런스가 정확해야 한다. 자동차 휠의 언밸런스를 수정하려면 휠 또는 림(rim)에서 중량 불균형을 일으키는 부위의 반대편에 가장자리 임의의 부위에 적당한 무게의 휠 밸런싱 웨이트(wheel balancing weight)를 설치함으로써 반대방향의 원심력을 발생시켜 균형을 이루게 하여야 한다.
종래에는 밸런싱 웨이트 재료로서, 5 g 단위의 납(Pb)으로 이루어진 추를 타이어 혹은 림(rim)에 테이프 형식의 접착제로 부착하는 방식이 알려져 있다. 그러나, 납(Pb)은 환경 위해물질로 분류되고, 장기간 방치 시 염수로 인한 부식이 발생하고, 유연성의 부족으로 인한 5 g 단위 사용으로 인한 정밀도 저하 등의 문제가 있다. 또한, 테이프 형식의 접착제 사용으로 인인하여 자동차 휠(wheel)의 곡면에 적용하게 되면 부착성 저하, 장기간 사용 시 계면 박리와 들뜸 현상 발생 등의 문제가 발생한다. 또한, 종래의 밸런싱 웨이트는 자동 공정의 적용이 불가하여 사람의 수작업으로 진행되므로 오류 발생의 빈도가 높을 수밖에 없다.
또한, 밸런싱 웨이트로서 납과 같은 금속 이외에 열경화성 및 열가소성 복합체를 사용하려는 시도가 있었다.
한국공개특허공보 10-2015-0086526호(특허문헌 1)에는 고밀도 필러를 포함하는 비경화/비가황 처리된 점탄성 중합체의 프로파일로 밸런싱 웨이트를 형성하는 방법이 개시되어 있다. 상기 방법에서는 고밀도 필로로서 스테인리스강, 텅스텐, 아연 또는 산화아연를 사용하고 있다. 또한, 비경화/비가황 처리된 점탄성 중합체로는 에틸렌 공중합체 및 아크릴레이트를 사용하고 있다. 그러나, 특허문헌 1에서는 비경화/비가황 처리된 점탄성 중합체를 사용하여 내열성을 개선하는 것을 목적하는 발명에 불과하다.
국제특허공개공보 WO 2015-067660호(특허문헌 2)에는 고온 용융 접착제와 고밀도 매스 재료가 포함된 밸런싱 웨이트 재료가 개시되어 있다. 구체적으로, 상기 고온 용융 접착제로는 폴리올레핀, 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 공중합체 등과 같은 열가소성 수지가 포함되고, 상기 고밀도 매스 재료로는 스테인리스강(SUS), 텅스텐(tungsten), 아연(zinc), 산화 아연 등의 금속입자를 포함하고 있다. 그러나, 특허문헌 2는 열가소성 수지가 베이스 수지로 사용된 밸런싱 웨이트 재료가 개시된 발명에 불과하다.
일본공개특허공보 2002-105324호(특허문헌 3) 및 일본공개특허공보 2004-43700호(특허문헌 4)에는 열경화성 또는 열가소성의 합성수지와 텅스텐 분말을 함유하는 조성물을 압출성형하여 제조된 고비중 성형품이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 3 및 4는 열가소성 또는 열경화성인 통상의 고분자 수지에 텅스텐 분말을 포함시킨 밸런싱 웨이트 재료가 개시된 발명에 불과하다.
한국공개특허공보 10-2015-0086526호 "휠 밸런싱 방법" 국제특허공개공보 WO 2015-067660호 "핫-멜트 접착성 밸런싱 매스의 적용에 의해 휠을 밸런싱하기 위한 방법 및 장치" 일본공개특허공보 2002-105324호 "고비중 성형품" 일본공개특허공보 2004-43700호 "고비중 수지 구상체 및 그 제조 방법"
본 발명에서는 종래 발명에서 개발된 밸런싱 웨이트에 대비하여 제반 물성이 우수한 새로운 조성의 밸런싱 웨이트 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 새로운 조성의 밸런싱 웨이트 재료를 압출성형하여 제조한 압출 성형물을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 새로운 조성의 밸런싱 웨이트 재료를 압출성형하여 제조한 밸런싱 웨이트를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기한 과제 해결을 위하여, 본 발명은 스테인리스강(SUS) 분말과 수지 베이스를 포함하며, 상기 수지 베이스로는
(1) 폴리에스터계 엔지니어링 플라스틱 80 ~ 90 중량%;
(2) 에폭시 수지 1 ~ 10 중량%; 및
(3) EPDM 고무와 카르본산 단량체를 그라프트 공중합하여 제조된 이온가교형 탄성체 5 ~ 15 중량%;
가 포함된 밸런싱 웨이트 조성물을 제공한다.
본 발명에서는 고밀도 매스 재료로 스테인리스강(SUS)을 사용하고, 납(Pb)과 같은 유해금속을 사용하지 않으므로 환경 친화성이 우수하고 녹 발생의 문제를 해소할 수 있다.
본 발명에서는 수지 베이스를 사용하므로 단위 중량을 1 g 이하로 줄일 수 있어 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 수지 베이스 성분 및 함량 조절에 의해 압출 흐름성을 개선하고, 휠 곡면에 대한 접착성, 장기간 사용 시 계면 박리 및 들뜸 현상 발생을 개선하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 밸런싱 웨이트 제조공정은 압출 성형공정으로서 자동화 공정이 적용될 수 있으므로 대량 생산에 유용하다.
또한, 본 발명이 제공하는 조성물은 자동차용 휠(wheel)에 적용되는 밸런싱 웨이트 소재로 유용하다.
도 1은 종래 밸런싱 웨이트 성형물의 사진이다.
도 2는 본 발명에서 제조한 밸런싱 웨이트 압출성형물의 사진이다.
본 발명에 따른 밸런싱 웨이트 조성물은 스테인리스강(SUS) 분말과 수지 베이스를 포함한다.
본 발명의 일 실시예로서, 고밀도 매스 재료로 스테인리스강(SUS)을 사용한다. 상기 스테인리스강(SUS)은 일반적인 환경에서는 녹슬지 않는 강(STEEL)을 일컫는다. 이러한 스테인리스강(SUS)은 금속 내부 조직에 따라 오스테나이트(Austenite)계, 페라이트(Ferrite)계, 마르텐사이트(Martensite)계 등으로 분류되는데, 본 발명에서는 스테인리스강(SUS)의 선택에 특별한 제한을 두지 않는다. 구체적으로는 스테인리스강(SUS)으로서 상품화되어 있는 SUS 304, 340, 410, 430, 600, 630 시리즈 제품 등 중에서 선택 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예로서, 수지 베이스로는 폴리에스터계 엔지니어링 플라스틱, 에폭시 수지 및 이온가교형 탄성체를 포함한다.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 밸런싱 웨이트 조성물에 포함되는 상기 수지 베이스의 함량은 고밀도 매스 재료로 사용된 스테인리스강(SUS) 100 중량부를 기준으로 5 ~ 15 중량부 범위일 수 있다. 상기 스테인리스강(SUS) 100 중량부를 기준으로 수지 베이스의 함량이 5 중량부 미만이면 내굴곡성, 흐름성 및 압출성 불량이 발생될 수 있다. 반면에, 상기 스테인리스강(SUS) 100 중량부를 기준으로 수지 베이스의 함량이 15 중량부를 초과하면 조성물 압출 시 비중이 낮아지는 문제가 발생할 수도 있다.
본 발명에 따른 밸런싱 웨이트 조성물을 구성하게 되는 수지 베이스에 대해 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
(1) 폴리에스터계 엔지니어링 플라스틱
엔지니어링 플라스틱(Engineering Plastics)은 결정성 수지로서, 밸런싱 웨이트의 압출 생산성, 기계적 물성, 내열 내마모성을 개선한다. 또한, 상기 엔지니어링 플라스틱은 고열 및 고하중 조건에서도 변형이 적으므로 발란스 웨이트 재료로서 우수한 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 엔지니어링 플라스틱은 폴리아마이드 수지, 폴리아세틸 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스터 수지, 변성 폴리페닐렌옥사이드(PPO)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 포함될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 엔지니어링 플라스틱은 폴리에스터 수지일 수 있다. 상기 폴리에스터계 엔지니어링 플라스틱은 구체적으로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리부틸렌 나프탈레이트(PBN)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트는 에틸렌 글리콜, 1,4-부탄디올 등의 디올 화합물과 디메틸 테레프탈레이트를 공중합하여 제조할 수 있다. 상기 공중합 공정은 단량체 혼합물을 고온으로 가열하면 메탄올이 방출되는 일명 '에스테르 교환반응'에 의해 진행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 폴리에틸렌 나프탈레이트 또는 폴리부틸렌 나프탈레이트는 에틸렌 글리콜, 1,4-부탄디올 등의 디올 화합물과 나프탈렌 디카르복실산을 공중합하여 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예로서, 밸런싱 웨이트 조성물을 구성하는 수지 베이스 중에는 상기 폴리에스터계 엔지니어링 플라스틱이 80 중량% 내지 90 중량% 범위로 포함될 수 있다. 상기 폴리에스터계 엔지니어링 플라스틱의 함량이 80 중량% 미만이면 밸런싱 웨이트의 내굴곡성, 흐름성 및 압출성 등이 불량이 발생될 수 있다. 반면에, 상기 폴리에스터계 엔지니어링 플라스틱의 함량이 90 중량%를 초과하면 조성물 압출 시 비중이 낮아지는 문제가 발생할 수도 있다.
(2) 에폭시 수지
본 발명에서는 밸런싱 웨이트의 내마모성과 내식성을 개선하기 위하여 조성물 중에 에폭시 수지를 포함한다. 또한, 에폭시 수지는 밸런싱 웨이트 조성물 중에 포함된 엔지니어링 플라스틱 및 이온가교형 탄성체와의 접착성이 우수하여 발란스 웨이트가 휠에서 이탈되는 것을 방지하는 역할도 한다.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 에폭시 수지는 상온 경화형 2액형 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 상기 상온 경화형 2액형 에폭시 수지는 압출 과정에서 압출물의 표면을 처리하여 줌으로써 압출성을 향상시킴은 물론이고, 에폭시 수지로 표면 처리된 압출물은 내식성 및 내마모성이 개선되는 효과를 기대할 수 있다. 또한, 상기 상온 경화형 2액형 에폭시 수지는 대부분의 용매에 대하여 내화학성이 우수하여 용매 선택의 제약이 없다는 장점이 있다. 구체적으로, 상기 상온 경화형 2액형 에폭시 수지는 아민 경화형 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예로서, 밸런싱 웨이트 조성물을 구성하는 수지 베이스 중에는 상기 에폭시 수지가 1 중량% 내지 10 중량% 범위로 포함될 수 있다. 상기 에폭시 수지의 함량이 1 중량% 미만이면 밸런싱 웨이트의 내마모성과 내식성 및 접착제와의 접착력 개선 효과를 기대할 수 없다. 반면에, 상기 에폭시 수지의 함량이 10 중량%를 초과하면 압출 조성물의 비중이 현저하게 낮아질 수도 있다.
(3) 이온가교형 탄성체
본 발명에서의 이온가교형 탄성체는 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무(EPDM 고무; ethylene propylene diene monomer rubber)와 카르본산 단량체를 공중합한 그라프트 공중합체이다. 상기 이온가교형 탄성체는 가교 고무 본연의 우수한 탄성력을 가지므로, 기계적 물성이 우수하고 굴곡 강도가 우수하여 압출물에 대한 내굴곡성을 향상시키는 역할을 한다.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 카르본산 단량체는 탄소수가 3 내지 10개인 카르본산 화합물로서 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이소크로톤산, 말레인산, 푸마르산, 시트라콘산, 메사콘산, 글루타콘산, 이타콘산 및 이들의 무수물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 포함될 수 있다. 본 발명의 일 실시예로서, 그라프트 공중합체 중에는 카르본산 단량체의 그라프트율이 1.45 ~ 2.00 중량%로 조절될 수 있다. 상기 카르본산 단량체의 그라프트율이 1.45 중량% 미만이면 고온 흐름성이 상승하여 압출성 및 성형성이 불량 할 수 있다. 반대로, 상기 카르본산 단량체의 그라프트율이 2.00 중량%를 초과하면 폴리 에스터계 엔지니어링 플라스틱수지와 흐름성의 차이에 의한 분산도 및 압출성이 저하 될 수 있다.
본 발명에서는 이온가교형 탄성체 제조를 위하여 공중합을 실시하며, 공중합은 통상의 방법에 의해 실시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예로서, EPDM 고무와 카르본산 단량체를 공중합하는 과정에서 중합 개시제를 사용할 수 있다. 상기 중합 개시제는 과산화물 (peroxides)이 사용될 수 있으며, 구체적으로 디큐밀 퍼옥사이드, 2,5-비스(터셔리부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥산 및 비스(터셔리부틸퍼옥시이소부틸)벤젠으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 공중합하는 과정에서는 용매를 더 포함할 수 있다. 상기 공중합용 용매는 자이렌, 아세톤, 에탄올로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 포함될 수 있다. 본 발명의 일 실시예로서, 공중합 후에는 그라프트 공중합체를 용매로부터 추출 분리할 수 있다. 상기 그라프트 공중합체의 추출은 속슬렛 추출법(Soxhlet extraction)으로 추출할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예로서, 밸런싱 웨이트 조성물을 구성하는 수지 베이스 중에는 상기 이온가교형 탄성체가 5 중량% 내지 15 중량% 범위로 포함될 수 있다. 상기 이온가교형 탄성체의 함량이 5 중량% 미만이면 조성물의 압출성형 과정에서 유연성이 저하될 수 있다. 반면에, 상기 이온가교형 탄성체의 함량이 15 중량%를 초과하면 이온가교형 탄성체 본연이 가지는 특성으로서 낮은 흐름성 및 상대적으로 높은 용융점으로 인하여 조성물 내에서 이온가교형 탄성체의 분산성이 저하될 수 있고, 이로 인하여 조성물의 압출성형 과정에서 압출물의 표면이 거칠어지고 압출물의 압출이 중단되는 현상이 발생할 수도 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 밸런싱 웨이트 조성물은 고밀도 재료로 스테인리스강(SUS)을 포함하여 녹 발생을 방지하면서 내부식성 및 내마모성이 우수하다. 또한, 특정 조성의 수지 베이스 사용으로 인하여 1 g 이하의 정밀단위로 커팅하여 사용이 가능하다. 또한 수지 베이스 중에는 유연성이 우수한 폴리에스터계 엔지니어링 플라스틱, 압출물의 표면처리에 의해 압출성을 개선하는 에폭시 수지, 그리고 압출 흐름성과 굴곡성을 향상시키는 이온가교형 탄성체를 적정 함량비로 배합하여 사용함으로써 압출 흐름성, 굴곡 강도 및 접착성을 개선한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 하기의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1 및 비교예 1 ~ 5
(1) 밸런싱 웨이트 조성물의 제조
고밀도 재료로 SUS630 분말과 하기 표 1에 나타낸 수지 베이스를 100/10 중량비로 혼합하여, 밸런싱 웨이트 조성물을 제조하였다.
상기 수지 베이스를 구성하는 각 성분은 다음과 같다.
[수지 베이스]
① 엔지니어링 플라스틱: 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 도요보사 제품
② 에폭시 수지: 상온 경화형 2액형 에폭시 수지, P-5250 제품명, 풍림산업사 제품
③ 이온가교형 탄성체: EPDM 고무와 이타콘산의 그라프트 공중합체, 그라프트율 1.70 중량%
(2) 밸런싱 웨이트 성형물의 압출 성형
상기 실시예 1 및 비교예 1 ~ 5에서 제조한 밸런싱 웨이트 조성물을 하기의 조건으로 압출 성형하였다.
[압출성형 조건]
① 압출성형기기: Thermo SCIENTIFIC 社/HAAKE
② 압출 온도 조건:
- 압출기기의 투입부: 200 ℃
- 압출기기의 내부: 240 ℃
- 압출기기의 토출부: 230 ℃
③ 압출기기의 스크류 속도: 100 rpm
[압출성형성 평가]
- 우수: 압출물 표면에 크랙 및 돌기가 발생되지 않음.
- 개선요망: 압출물 표면에 미세 크랙 혹은 돌기가 발생함
- 불량: 압출도중 크랙에 의한 파단 혹은 거친 표면과 돌기가 발생함
(3) 압출 성형물의 물성 평가
상기에서 압출 성형하여 제조한 각 성형물은 하기의 방법으로 물성을 평가하였다.
① 비중 측정
압출 성형물을 상온에서 냉각하고 20 mmㅧ20 mmㅧ50 mm의 크기로 절단하여 시편을 얻고, 비중계(ALFA MIRAGE社, electronic densimeter)로 외력을 가하지 않은 상태에서 25℃ 및 1기압 조건에서 비중을 측정하였다.
② 내굴곡성 측정
압출 성형물을 상온에서 냉각하고 300 mmㅧ150 mmㅧ100 mm의 크기로 절단하여 시편을 얻고, 시편의 양 말단에서 크랙이 발생할 때까지 계속 힘을 가하였다. 시편에 크랙발생 여부로서 내굴곡성을 평가하였다.
③ 접착성능 측정
압출 성형물을 상온에서 냉각하고 20 mmㅧ25.4 mm의 크기로 절단하여 시편을 얻고, 각 시편을 자동차 휠(wheel)에 부착한 후 zwick社의 만능시험기를 이용하여 50 mm 25 mm/min의 속도에서 접착성능을 평가하였다.
구 분 실시예
1
비교예
1 2 3 4 5
수지
베이스
조성
엔지니어링 플라스틱 85 90 80 90 95 100
에폭시 수지 5 0 0 10 5 0
이온가교형 탄성체 10 10 20 0 0 0
총합(중량%) 100 100 100 100 100 100
SUS630 분말/ 수지 베이스 (중량부) 100/10 100/10 100/10 100/10 100/10 100/10
평가 압출성 우수 개선요망 개선요망 개선요망 개선요망 불량
비 중 4.82 4.90 4.66 4.86 5.05 5.20
내굴곡성 우수 우수 우수 우수 불량 불량
접착성능
(Kgf/cm2)
8.18 7.84 7.49 7.98 7.07 6.52
상기 표 1의 결과에 의하면, 본 발명이 제공하는 밸런싱 웨이트는 압출성, 내굴곡성 및 접착성능을 모두 만족하고 있음을 확인할 수 있다.
이에 반하여, 수지 베이스 중에 에폭시 수지가 포함되지 않은 비교예 1, 2, 5는 압출성이 불량 또는 개선이 요구됨을 확인할 수 있었다. 비교예 2의 경우는 이온가교형 탄성체를 과량 포함하고 있음으로써 고온 흐름성 차이에 의한 압출물 내부에 미용융 이온가교형 탄성체가 존재하여 압출표면이 거칠어서 압출물의 밀도에 편차가 존재함을 확인하였다.
또한, 비교예 3, 비교예 4 및 비교예 5는 베이스 수지 중에 이온가교형 탄성체가 포함되지 않음으로써 압출성형 과정에서 유연성 및 탄성력이 낮아서 압출성 저하 및 내굴곡성에 취약함을 확인하였다.
한편, 도 1과 도 2에는 종래 밸런싱 웨이트 성형물과 본 발명에서 제조한 밸런싱 웨이트 압출성형물의 사진을 첨부하였다.
도 1의 종래 밸런싱 웨이트 성형물은 수동 부착 타입으로 5 g 단위의 웨이트로 사용되므로 정밀도가 저하되는 단점이 있다. 자동차 휠에 적용하였을 때, 추종성 저하로 초기 들뜸 현상이 관찰되었고, 장시간 사용기 부식에 의한 박리 및 들뜸 현상이 발견되었다.
이에 반하여, 도 2는 본 발명에서 제공하는 밸런싱 웨이트 압출성형물으로서 자동화 공정에 의해 커팅 및 부착이 가능해졌고, 1 g 단위 미만의 웨이트로 사용되므로 정밀도가 현격하게 향상되었다. 또한, 자동차 휠에 적용하였을 때 추종성이 우수하여 자동차 휠의 곡면을 따라 접착이 잘 되었고, 장시간 사용하여도 부식 및 박리 현상이 관찰되지 않았다.

Claims (8)

  1. 스테인리스강(SUS) 분말과 수지 베이스를 포함하는 밸런싱 웨이트 조성물에 있어서, 상기 수지 베이스는
    (1) 폴리에스터계 엔지니어링 플라스틱 80 ~ 90 중량%;
    (2) 에폭시 수지 1 ~ 10 중량%; 및
    (3) EPDM 고무와 탄소수가 3 내지 10개인 카르본산 단량체를 그라프트 공중합하여 제조된 이온가교형 탄성체 5 ~ 15 중량%;
    가 포함된 것을 특징으로 하는 밸런싱 웨이트 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지 베이스는 스테인리스강(SUS) 분말 100 중량부를 기준으로 5 ~ 15 중량부가 포함된 것을 특징으로 하는 밸런싱 웨이트 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리에스터계 엔지니어링 플라스틱은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 및 폴리부틸렌 나프탈레이트(PBN)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 포함된 것을 특징으로 하는 밸런싱 웨이트 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 에폭시 수지는 상온 경화형 2액형 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 밸런싱 웨이트 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이온가교형 탄성체는 EPDM 고무 중량대비 카르본산 단량체가 1.45 ~ 2.00 중량% 범위로 그라프트된 공중합체인 것을 특징으로 하는 밸런싱 웨이트 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중에서 선택된 어느 한 항의 조성물을 압출 성형한 고밀도 성형물.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중에서 선택된 어느 한 항의 조성물을 압출 성형한 밸런싱 웨이트.
  8. 제 7 항에 있어서, 자동차용 휠(wheel)에 적용되는 밸런싱 웨이트.
KR1020160139313A 2016-10-25 2016-10-25 압출성형성이 우수한 밸런싱 웨이트 조성물 KR101806741B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160139313A KR101806741B1 (ko) 2016-10-25 2016-10-25 압출성형성이 우수한 밸런싱 웨이트 조성물
US15/376,402 US10221311B2 (en) 2016-10-25 2016-12-12 Balancing weight composition with excellent extrudability
CN201611158376.0A CN107974055B (zh) 2016-10-25 2016-12-15 挤出性能优异的配重组合物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160139313A KR101806741B1 (ko) 2016-10-25 2016-10-25 압출성형성이 우수한 밸런싱 웨이트 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101806741B1 true KR101806741B1 (ko) 2017-12-08

Family

ID=60919787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160139313A KR101806741B1 (ko) 2016-10-25 2016-10-25 압출성형성이 우수한 밸런싱 웨이트 조성물

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10221311B2 (ko)
KR (1) KR101806741B1 (ko)
CN (1) CN107974055B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102018836B1 (ko) * 2019-02-21 2019-09-05 이호진 내식성이 우수한 자동차용 친환경 평형추 조성물
KR20200135626A (ko) * 2019-05-23 2020-12-03 (주) 화승소재 압출성형성 및 내굴곡성이 우수한 휠밸런스 웨이트용 조성물

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110682727B (zh) * 2019-10-21 2023-06-16 青岛成友金属有限公司 一种汽车用粘结式平衡块及其制备工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002105324A (ja) * 2000-09-27 2002-04-10 Kanebo Ltd 高比重成形品
KR101498263B1 (ko) * 2014-06-12 2015-03-11 (주)세영테크 스테인리스강을 이용한 타이어 휠 밸런스 웨이트 및 그 제조방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004043700A (ja) 2002-07-15 2004-02-12 Kanebo Ltd 高比重樹脂球状体及びその製造方法
US8940827B2 (en) * 2008-01-22 2015-01-27 Globe Composite Solutions, Ltd. Thermosetting polymer-based composite materials
EP2365011A1 (de) * 2010-03-02 2011-09-14 Sika Technology AG Aminogruppen - terminierter Schlagzähigkeitsmodifikator und dessen Verwendungen in Epoxidharzzusammensetzungen
CN102746623B (zh) * 2011-11-24 2014-09-03 南京鸿瑞塑料制品有限公司 一种绝缘导热材料的制备方法
CN103525041A (zh) * 2012-07-03 2014-01-22 青岛欣展塑胶有限公司 改善冲击韧性的聚对苯二甲酸丁二醇酯及其制备方法
EP2735764A1 (en) 2012-11-23 2014-05-28 WEGMANN automotive GmbH & Co. KG Method for Balancing a Wheel
EP2871386A1 (en) 2013-11-07 2015-05-13 Wegmann Automotive GmbH & Co. KG Method and device for balancing a wheel by application of a hot-melt adhesive balancing mass

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002105324A (ja) * 2000-09-27 2002-04-10 Kanebo Ltd 高比重成形品
KR101498263B1 (ko) * 2014-06-12 2015-03-11 (주)세영테크 스테인리스강을 이용한 타이어 휠 밸런스 웨이트 및 그 제조방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102018836B1 (ko) * 2019-02-21 2019-09-05 이호진 내식성이 우수한 자동차용 친환경 평형추 조성물
KR20200135626A (ko) * 2019-05-23 2020-12-03 (주) 화승소재 압출성형성 및 내굴곡성이 우수한 휠밸런스 웨이트용 조성물
KR102220250B1 (ko) 2019-05-23 2021-02-26 (주) 화승소재 압출성형성 및 내굴곡성이 우수한 휠밸런스 웨이트용 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
CN107974055A (zh) 2018-05-01
US10221311B2 (en) 2019-03-05
CN107974055B (zh) 2020-07-31
US20180112073A1 (en) 2018-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101806741B1 (ko) 압출성형성이 우수한 밸런싱 웨이트 조성물
KR100878574B1 (ko) 나일론/보강 섬유 조성물
JP3029204B2 (ja) 高導電性ポリオキシメチレン系樹脂成形体
JP5786715B2 (ja) 樹脂組成物、及びそれを用いてなる金属被覆体、並びに接着剤
TW202033659A (zh) 樹脂組成物、纖維強化塑膠成形用材料及成形物
CN111548600A (zh) 一种改性碳纤维增强热塑性树脂复合材料
KR20180068566A (ko) 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 사출 성형품
EP1491328A1 (en) A metal-cured polyethylene-metal laminate
JP2013060539A (ja) 樹脂組成物、及びそれを用いてなる金属被覆体
JPH01217053A (ja) 湿分架橋性弾性プラスチツク組成物とその架橋軟質物品
CN112552658A (zh) 一种用于tpe包胶的聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物及其制备方法
KR101833268B1 (ko) 휠 밸런스 웨이트용 조성물
EP0189553B1 (en) Thermoplastic polymer and process for its production
KR101425975B1 (ko) 자동차 외장재 제조용 고분자 수지 블렌드 조성물, 자동차 외장재용 수지 성형품 및 이의 제조방법
JP2019181946A (ja) 金属−炭素繊維強化樹脂材料複合体及び金属―炭素繊維強化樹脂材料複合体の製造方法
CN112662085B (zh) 一种与聚氨酯粘结强度优异的超高耐热abs材料及其制备方法
CN110951220B (zh) 一种可注塑黏合聚甲醛的高性能热塑性弹性体及其制备方法
KR101967433B1 (ko) 바닥재 조성물 및 그로부터 제조된 바닥재
KR102220250B1 (ko) 압출성형성 및 내굴곡성이 우수한 휠밸런스 웨이트용 조성물
CN113913054A (zh) 可交联聚乙烯组合物、可交联聚乙烯共混物和复合材料制品
JP4242948B2 (ja) 同時硬化されたゴム−熱可塑性エラストマー組成物
JPS6412304B2 (ko)
CN112409712A (zh) 包含聚氯乙烯的组合物及其用途和由其得到的人造革
CN114736506B (zh) 一种热塑性弹性体材料及其制备和应用
CN116254076A (zh) 一种粘结金属和弹性体材料的热硫化胶粘剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant